叶端振动信号频谱分析的前后向平滑MUSIC法

来源：振动与冲击杂志2025年第10期北京时间：

作者：平艳，王增坤wangzengkun@chd,，范志飞，袁超，杨志勃，乔百杰

单位：1.东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川 德阳618000；2.长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，西安710064；3.西安交通大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室， 西安710049

摘要：叶端定时是航空发动机叶片叶端振动非接触测量的有效手段，但其采样模式决定了所采信号具有高度欠采样特征，需要进行抗混叠频谱分析从而提取转子叶片固有频率这一关键指标。利用了前向平滑策略的改进多重信号分类法（MUltiple SIgnal Classification，MUSIC）能实现抗混叠但无法充分发挥平滑方法的优势。因此，本文提出适用于叶端定时信号处理的前后向平滑MUSIC法，通过建立传感器的对称布局条件，利用前后向平滑方法代替前向平滑方法，得到更准确的自相关矩阵估计，进而提高叶片固有频率估计性能，并通过仿真和实验验证了在样本数量、算法参数等相同的情况下，前后向平滑MUSIC法的混叠与噪声抑制能力得到了提升。<br>

关键词：叶端定时；发动机转子叶片；多重信号分类法（MUSIC）；空间平滑；频率估计